專利名稱：電磁流量計(jì)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種在各種加工系統(tǒng)中測定有導(dǎo)電性的流體的流量的電磁流量計(jì)。
背景技術(shù)：
以前，在這種電磁流量計(jì)中，向被設(shè)置為磁場的產(chǎn)生方向與在測定管內(nèi)流動的流體的流動方向相垂直的勵磁線圈供給交流的勵磁電流Iex，檢測包含一對電極間所產(chǎn)生的信號電動勢的電信號作為交流流量信號，其中所述一對電極配置在上述測定管內(nèi)且與勵磁線圈產(chǎn)生的磁場垂直相交，對該檢測出的交流流量信號進(jìn)行采樣并進(jìn)行信號處理，由此得到測量流量。圖3是以前的電磁流量計(jì)的概略示意圖。在該圖中，10是檢測器，其基于交流的勵磁電流對在測定管IOC內(nèi)流動的流體施加磁場，檢測包含該流體產(chǎn)生的信號電動勢在內(nèi)的電信號作為交流流量信號并輸出，11是變換器，其對檢測器10輸出交流的勵磁電流Iex，且通過對來自檢測器10的交流流量信號進(jìn)行信號處理算出在測定管IOC內(nèi)流動的流體的流量并輸出。關(guān)于該電磁流量計(jì)，轉(zhuǎn)換器11的勵磁部8根據(jù)來自切換部9的勵磁信號9B輸出由矩形波構(gòu)成的規(guī)定頻率的交流勵磁電流lex。檢測器10的勵磁線圈IOD通過來自轉(zhuǎn)換器11的交流的勵磁電流Iex被勵磁，對在測定管IOC內(nèi)流動的流體施加規(guī)定的磁場，由此產(chǎn)生具有與流體的流速相對應(yīng)的振幅的信號電動勢。然后，含有該信號電動勢的電信號通過電極10A，IOB被檢測，作為交流流量信號被輸出給轉(zhuǎn)換器11。在轉(zhuǎn)換器11中，來自檢測器10的交流流量信號在AC放大部1中被放大，作為被放大了的交流流量信號IA被輸出。采樣保持部3通過基于來自切換部9的采樣信號9A控制采樣電路31，32的開關(guān)31S，32S，對來自AC放大部1的交流流量信號IA中的正側(cè)以及負(fù)側(cè)分別采樣，從運(yùn)算放大器33輸出直流流量信號3A。從采樣保持部3輸出的直流流量信號3A在A/D轉(zhuǎn)換部5中被轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號。運(yùn)算處理部6取得來自A/D轉(zhuǎn)換部5的數(shù)字信號，通過進(jìn)行規(guī)定的運(yùn)算處理算出所需的測量流量值，并通過輸出部7轉(zhuǎn)換為規(guī)定的信號并輸出。圖4是表示圖3所示的電磁流量計(jì)的采樣動作的時序圖，圖4(a)是來自切換部9 的勵磁信號9B，圖4(b)是被輸入到采樣保持部3的交流流量信號1A，圖4(c)是基于來自切換部9的采樣信號9A進(jìn)行動作的開關(guān)31S的切換動作，圖4(d)是基于來自切換部9的采樣信號9A進(jìn)行動作的開關(guān)32S的切換動作，圖4(e)是從采樣保持部3輸出的直流流量信號3A。這時，從該波形穩(wěn)定性考慮，開關(guān)31S，32S的采樣期間(由圖4(b)中的斜線所示的期間)被設(shè)置在勵磁信號9B(交流流量信號1A)的各脈沖的后緣附近，在采樣保持部3 中，使開關(guān)31S，32S僅在該采樣期間分別接通來對交流流量信號IA積分并以直流流量信號 3A輸出。在該電磁流量計(jì)中，作為從電極10A，IOB混入的噪聲，存在有尖峰性噪聲、低頻噪聲等多種噪聲。尖峰性噪聲的影響尤其顯著，該尖峰性噪聲的存在會導(dǎo)致測量精度的降低。為了排除該尖峰性噪聲的影響，例如，專利文獻(xiàn)1所揭示的電磁流量計(jì)中，在AC放大器與采樣保持部3之間設(shè)有去除尖峰性噪聲的噪聲去除電路。現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)專利文獻(xiàn)專利文獻(xiàn)1 日本特開2000-292230號公報

發(fā)明內(nèi)容
發(fā)明要解決的課題但是，在AC放大器1與采樣保持部3之間設(shè)置噪聲去除電路的結(jié)構(gòu)，在采樣保持部3至A/D轉(zhuǎn)換部5之間有噪聲混入的情況下，該混入了的噪聲將不能除去。本發(fā)明正是為了解決該課題而作出的，其目的在于提供一種能夠去除在采樣保持部和A/D轉(zhuǎn)換部之間混入的噪聲的電磁流量計(jì)。解決問題的手段為了達(dá)成本發(fā)明的目的，電磁流量計(jì)具有勵磁線圈，其磁場的產(chǎn)生方向被配置為與在測定管內(nèi)流動的流體的流動方向相垂直；勵磁單元，其向該勵磁線圈提供交流的勵磁電流；一對電極，其與在測定管內(nèi)流動的流體的流動方向和勵磁線圈產(chǎn)生磁場的方向垂直相交地配置在測定管內(nèi)；檢測單元，其檢測包含該電極之間所產(chǎn)生的信號電動勢的電信號作為交流流量信號；放大該檢測單元所檢測出的交流流量信號的放大單元；采樣單元，其對已被該放大單元放大了的交流流量信號進(jìn)行采樣并作為直流流量信號和將來自該采樣單元的直流流量信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號的A/D轉(zhuǎn)換單元，該電磁流量計(jì)的特征在于，具有噪聲去除單元，所述噪聲去除單元設(shè)置在采樣單元與A/D轉(zhuǎn)換單元之間，去除被送往A/D轉(zhuǎn)換單元的直流流量信號中所包含的噪聲成分，所述噪聲去除單元具有從來自采樣單元的直流流量信號中僅提取噪聲成分的噪聲成分提取單元和輸出單元，其將來自采樣單元的直流流量信號作為第1輸入信號，將通過噪聲成分提取單元提取的噪聲成分作為第2輸入信號， 將第1輸入信號與第2輸入信號的差作為直流流量信號輸出至A/D轉(zhuǎn)換單元。在本發(fā)明中，去除噪聲單元將來自采樣單元的直流流量信號作為第1輸入信號， 從來自采樣單元的直流流量信號僅提取噪聲成分作為第2輸入信號，將該第1輸入信號與第2輸入信號的差作為直流流量信號輸出至A/D轉(zhuǎn)換單元。由此，從第1輸入信號(流量信號成分+噪聲成分)減去第2輸入信號(噪聲成分)，僅將流量信號成分作為直流流量信號輸出至A/D轉(zhuǎn)換單元。發(fā)明的效果采用本發(fā)明，由于在采樣單元與A/D轉(zhuǎn)換單元之間設(shè)置有將被發(fā)送往A/D轉(zhuǎn)換單元的直流流量信號中包含的噪聲成分去除的噪聲除去單元，僅流量信號成分作為直流流量信號被發(fā)送至A/D轉(zhuǎn)換單元并輸出，不僅可以除去從電極混入的尖峰性噪聲，還可以除去從采樣保持部與A/D轉(zhuǎn)換部之間混入的噪聲。


圖1是本發(fā)明的電磁流量計(jì)的一實(shí)施形態(tài)的主要部分的示意圖。
圖2是本發(fā)明的電磁流量計(jì)的另一實(shí)施形態(tài)的主要部分的示意圖。圖3是以往的電磁流量計(jì)的主要部分的示意圖。圖4是示出該電磁流量計(jì)的采樣動作的時序圖。符號的說明放大部，IA…交流流量信號，3…采樣保持部，3A…直流流量信號，31，32…采樣電路，33···運(yùn)算放大器，31S，32S…開關(guān)，4…噪聲去除電路，41，42…緩沖器，43…運(yùn)算放大器，44···高通濾波器，Cl···電容器，R1···電阻，Sl…第1輸入信號，S2···第2輸入信號，4A… 直流流量信號，5…A/D轉(zhuǎn)換部，6…運(yùn)算處理部，7…輸出部，8…勵磁部，9…切換部，9A···采樣信號，9B···勵磁信號，10…檢測器，10A, IOB…電極，IOC…測定管，IOD-勵磁線圈，11... 轉(zhuǎn)換器，12···高通濾波器，Iex…勵磁電流。
具體實(shí)施例方式下面，根據(jù)實(shí)施形態(tài)對本發(fā)明進(jìn)行具體地說明。圖1是本發(fā)明的電磁流量計(jì)的一實(shí)施形態(tài)的主要部分的示意圖。在該圖中，與圖3相同的符號表示與參照圖3所說明的構(gòu)成要素相同或者等同的構(gòu)成要素，其說明省略。本實(shí)施形態(tài)的電磁流量計(jì)與圖3所示的以前的電磁流量計(jì)的不同點(diǎn)是，在采樣保持部3與A/D轉(zhuǎn)換部5之間(A/D轉(zhuǎn)換部5跟前)設(shè)置有噪聲去除電路4。該噪聲去除電路 4具有緩沖器41、緩沖器42、運(yùn)算放大器43、電容器Cl與電阻Rl。在噪聲去除電路4中，緩沖器41將來自采樣保持部3的直流流量信號3A作為第1 輸入信號Sl輸入至運(yùn)算放大器43的一個輸入端(正極性輸入端)。電容器Cl與電阻Rl 構(gòu)成高通濾波器44，使來自采樣保持部3的直流流量信號3A中包含的規(guī)定的頻率以上的信號作為噪聲成分通過，該通過的噪聲成分作為第2輸入信號S2輸入至運(yùn)算放大器43的另一個輸入端(負(fù)極性輸入端)。在該實(shí)例中，高通濾波器44中的規(guī)定的頻率被設(shè)定為能夠?qū)碜圆蓸颖３植?的直流流量信號3A中所包含的流量信號成分完全去除的頻率。通過將該頻率設(shè)定為非常接近直流成分的值，噪聲去除電路4的噪聲去除性能提高。在該噪聲去除電路4中，高通濾波器44相當(dāng)于本發(fā)明中所述的噪聲成分提取單元，運(yùn)算放大器43相當(dāng)于本發(fā)明中所述的輸出單元。而且，噪聲去除電路4相當(dāng)于本發(fā)明中所述的噪聲去除單元。在該電磁流量計(jì)中，與以前的電磁流量計(jì)同樣，轉(zhuǎn)換器11的勵磁部8基于來自切換部9的勵磁信號9B輸出由矩形波構(gòu)成的規(guī)定頻率的交流勵磁電流lex。檢測器10的勵磁線圈IOD通過來自轉(zhuǎn)換器11的交流的勵磁電流Iex被勵磁，對在測定管IOC內(nèi)流動的流體施加規(guī)定的磁場，由此，產(chǎn)生具有與流體的流速相對應(yīng)振幅的信號電動勢。然后，含有該信號電動勢的電信號被電極10A，IOB檢測，作為交流流量信號被輸出給轉(zhuǎn)換器11。在轉(zhuǎn)換器11中，來自檢測器10的交流流量信號在AC放大部1中被放大，作為被放大了的交流流量信號IA被輸出。在采樣保持部3中，通過基于來自切換部9的采樣信號 9A控制采樣電路31，32的開關(guān)31S，32S，對來自AC放大部1的交流流量信號IA中的正側(cè)以及負(fù)側(cè)分別采樣，從運(yùn)算放大器33以直流流量信號3A輸出。從該采樣保持部3輸出的直流流量信號3A被發(fā)送至噪聲去除電路4。在噪聲去除電路4中，來自采樣保持部3的直流流量信號3A被發(fā)送至緩沖器41以及高通濾波器44。緩沖器41將來自采樣保持部3的直流流量信號3A作為第1輸入信號Sl發(fā)送至運(yùn)算放大器43的一個輸入端，高通濾波器44使來自采樣保持部3的直流流量信號3A所包含的規(guī)定的頻率以上的信號作為噪聲成分通過，將該通過的噪聲成分作為第2輸入信號S2，通過緩沖器42發(fā)送至運(yùn)算放大器43的另一個輸入端。運(yùn)算放大器43求出從緩沖器41發(fā)送來的第1輸入信號Sl與從高通濾波器44發(fā)送來的第2輸入信號S2之差，將該差作為直流流量信號4A輸出到A/D轉(zhuǎn)換部5。這時，在運(yùn)算放大器43中，從第1輸入信號Sl (流量信號成分+噪聲成分)減去第2輸入信號S2 (噪聲成分)。這樣一來，在本實(shí)施形態(tài)中，僅流量信號成分作為直流流量信號4A被輸出給A/D 轉(zhuǎn)換部5，不僅能夠去除從電極10A，IOB混入的尖峰性噪聲，還能夠去除在采樣保持部3與 A/D轉(zhuǎn)換部5之間混入的噪聲。從噪聲去除電路4輸出的直流流量信號4A在A/D轉(zhuǎn)換部5中被轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號。 運(yùn)算處理部6取得來自A/D轉(zhuǎn)換部5的數(shù)字信號，通過規(guī)定的運(yùn)算處理算出所需的測量流量值，并通過輸出部7轉(zhuǎn)換為規(guī)定的信號輸出。又，如圖2所示，在AC放大部1設(shè)有高通濾波器12，通過使從檢測器10得到的檢測信號中的低頻成分衰減，也可以抑制該檢測信號中混入的低頻噪聲。工業(yè)上的可利用性本發(fā)明的電磁流量計(jì)作為對具有導(dǎo)電性的流體的流量進(jìn)行測定的電磁流量計(jì)能夠用于各種加工系統(tǒng)。
權(quán)利要求
1.一種電磁流量計(jì)，其具有勵磁線圈，所述勵磁線圈的磁場的產(chǎn)生方向被配置為與在測定管內(nèi)流動的流體的流動方向相垂直；勵磁單元，其向該勵磁線圈提供交流的勵磁電流；一對電極，其與在所述測定管內(nèi)流動的流體的流動方向和所述勵磁線圈產(chǎn)生磁場的方向垂直相交地配置在所述測定管內(nèi)；檢測單元，其檢測包含該電極之間所產(chǎn)生的信號電動勢的電信號作為交流流量信號；放大該檢測單元所檢測出的交流流量信號的放大單元；采樣單元，其對已被該放大單元放大了的交流流量信號進(jìn)行采樣并作為直流流量信號；和將來自該采樣單元的直流流量信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號的A/D轉(zhuǎn)換單元，該電磁流量計(jì)的特征在于，具有噪聲去除單元，所述噪聲去除單元設(shè)置在所述采樣單元與所述A/D轉(zhuǎn)換單元之間，去除被送往所述A/D轉(zhuǎn)換單元的直流流量信號中所包含的噪聲成分，所述噪聲去除單元具有從來自所述采樣單元的直流流量信號中僅提取噪聲成分的噪聲成分提取單元；和輸出單元，其將來自所述采樣單元的直流流量信號作為第1輸入信號，將通過所述噪聲成分提取單元提取的噪聲成分作為第2輸入信號，將所述第1輸入信號與所述第2輸入信號的差作為直流流量信號輸出至所述A/D轉(zhuǎn)換單元。
2.如權(quán)利要求1所述的電磁流量計(jì)，其特征在于所述噪聲成分提取單元是使來自所述采樣單元的直流流量信號中所包含的規(guī)定的頻率以上的信號作為噪聲成分通過的高通濾波器。
全文摘要
本發(fā)明提供一種能夠去除在采樣保持部與A/D轉(zhuǎn)換部之間混入的噪聲的電磁流量計(jì)。在采樣保持部(3)與A/D轉(zhuǎn)換部(5)之間設(shè)有噪聲去除電路(4)。在噪聲去除電路中，來自采樣保持部的直流流量信號(3A)通過緩沖器(41)作為第1輸入信號(S1)被發(fā)送至運(yùn)算放大器(43)的一個輸入端，通過高通濾波器(44)以及緩沖器(42)作為第2輸入信號(S2)被發(fā)送至運(yùn)算放大器的另一輸入端。高通濾波器使直流流量信號中所包含的規(guī)定的頻率以上的信號作為噪聲成分通過。運(yùn)算放大器求出第1輸入信號(流量信號成分+噪聲成分)與第2輸入信號(噪聲成分)之差，將該差(流量信號成分)作為直流流量信號(4A)輸出至A/D轉(zhuǎn)換部。
文檔編號G01F1/58GK102288234SQ20111011646
公開日2011年12月21日 申請日期2011年4月27日 優(yōu)先權(quán)日2010年4月27日
發(fā)明者光武一郎 申請人:株式會社山武